Analisi CFD per ottimizzare il raffreddamento di un data center a Vénissieux: distribuzione delle temperature in copertura, controllo dei ricircoli e soluzioni tecniche robuste.
Uno studio analizza la distribuzione delle temperature nei sottotetti dove sono situati i sistemi di regolazione climatica. Le simulazioni individuano i problemi potenziali e ottimizzano la progettazione: efficienza energetica migliorata, costi operativi ridotti, affidabilità accresciuta e durata di vita prolungata delle apparecchiature.
L'essenziale. Studio CFD del raffreddamento di un data center a Vénissieux (cliente CEME). L'analisi della distribuzione delle temperature nei sottotetti che ospitano i sistemi di regolazione climatica di 3 data hall rivela un ricircolo d'aria: lo scarico calorifico dei raffreddatori d'aria, reindirizzato dal vento verso le zone di presa d'aria fresca, eleva le temperature in aspirazione di quasi 15 °C e provoca arresti a cascata. La nuova progettazione (spostamento delle prese d'aria, isolamento del tetto rinforzato) riporta la temperatura dell'aria in ingresso vicina alla temperatura esterna.
Con la densità crescente delle apparecchiature informatiche, il raffreddamento diventa una preoccupazione fondamentale. EOLIOS studia la distribuzione delle temperature nei sottotetti dove sono installati i sistemi di regolazione climatica di 3 data hall. Essendo i sistemi attuali insufficienti, si verificano problemi di surriscaldamento in caso di forte calore.
Lo studio CFD analizza la distribuzione di temperatura attorno ai sistemi di scarico del calore per determinare se lo scarico calorifico può contaminare l'aria di alimentazione per ricircolo. Numerosi fattori entrano in gioco in questo tipo di studio:
le temperature delle pareti;
la pressione del vento;
la resistenza interna al flusso d'aria;
le aperture dell'involucro dell'edificio;
il terreno locale;
la presenza di sistemi meccanici che movimentano l'aria attorno ai processi.
Fenomeno in cui lo scarico calorifico dei raffreddatori d'aria è reindirizzato dal vento verso le zone di presa d'aria fresca. L'aria calda viene riaspirata all'aspirazione dei sistemi, il che eleva le temperature e ne degrada il funzionamento.
L'audit tecnico del sito permette di individuare con precisione il problema e le sue cause tramite numerose misure di temperatura e velocità nelle zone cruciali. Fornisce inoltre una modellazione 3D realistica del sito (copertura, sistemi di immissione, portate, potenze dissipate), includendo l'ambiente esterno in un raggio di 100 m.
Uno studio delle condizioni climatiche locali fornisce le temperature massime estive, le velocità e direzioni medie del vento, e le direzioni più sfavorevoli — per collocarsi negli scenari peggiori e proporre una soluzione robusta tutto l'anno.
La CFD permette di comprendere il flusso dell'aria, individuare il surriscaldamento o la cattiva circolazione, ottimizzare la progettazione e validare le prestazioni prima della messa in servizio.
Lo studio ha individuato che lo scarico calorifico dei raffreddatori ad aria viene reindirizzato dal vento verso le zone di presa d'aria fresca. Questo ricircolo dell'aria comporta un innalzamento delle temperature di quasi 15 °C rispetto all'esterno a livello dell'aspirazione. La progettazione attuale non era quindi funzionale in caso di forte calore, provocando arresti a cascata degli impianti.
Per ridurre le temperature all'aspirazione, le zone di presa d'aria fresca vengono spostate lontano dagli scarichi calorifici per diminuire il ricircolo. Sono posizionate nuove prese d'aria in copertura, lontano dalla zona di scarico, e l'isolamento della copertura è stato rinforzato per limitare gli apporti solari.
Da ricordare — la nuova progettazione riduce globalmente le temperature e permette di ottenere una temperatura di ingresso dell'aria prossima alla temperatura esterna.
L'ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento migliora l'efficienza energetica, riduce i costi operativi e l'impatto ambientale. Garantisce un'affidabilità accresciuta prevenendo il surriscaldamento e prolunga la durata di vita delle apparecchiature. Temperature controllate e una buona regolazione dell'umidità favoriscono il funzionamento ottimale dei server.
Know-how: simulazione dei surriscaldamenti estremi dei data center
Ricircolo in copertura, audit e soluzioni tecniche: le risposte alle domande che si pongono gestori e progettisti prima di uno studio CFD.
I sistemi di regolazione climatica in atto non erano sufficienti e si verificavano problemi di surriscaldamento con il caldo intenso. Lo studio CFD ha mostrato che lo scarico calorifico dei raffreddatori d'aria, reindirizzato dal vento verso le zone di presa d'aria fresca, causava un aumento di temperatura di quasi 15 °C in aspirazione, provocando arresti a cascata degli impianti, un fenomeno studiato più ampiamente nei nostri studi sull'origine dei punti caldi.
È la contaminazione dell'aria di alimentazione da parte dello scarico calorifico dei sistemi: lo scarico caldo dei raffreddatori d'aria è reindirizzato dal vento verso le zone di presa d'aria fresca, il che eleva le temperature in aspirazione.
Le zone di presa d'aria fresca sono state allontanate dagli scarichi calorifici per ridurre il ricircolo, nuove prese d'aria sono state posizionate in copertura lontano dalla zona di scarico, e l'isolamento del tetto è stato rinforzato per limitare gli apporti solari.
Tramite un audit tecnico del sito (misure di temperatura e velocità nelle zone cruciali), una modellazione 3D realistica che include l'ambiente esterno in un raggio di 100 m, e un'analisi meteorologica per collocarsi negli scenari peggiori e proporre una soluzione robusta tutto l'anno.
Una migliore efficienza energetica, costi operativi e impatto ambientale ridotti, un'affidabilità accresciuta prevenendo il surriscaldamento e una durata di vita prolungata delle apparecchiature, con una temperatura dell'aria in ingresso vicina alla temperatura esterna.
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